试析水电站施工中运用的截流方法

梁红兴

摘 要：人们在日常的生产生活过程中都需要使用大量的水资源与电能资源，所以为了满足社会发展的基本需求，加大水电站建设力度就十分重要。而在水电站建设中，截流环节对水电站整体质量影响比较突出。因此，本文将针对水電站施工中运用的截流方法进行分析。

关键词：水电站；投抛块料法；爆破截流法；下闸截流法

在水电站施工建设中，科学合理的运用截流方法，有助于缩短施工工期、提高水电站施工质量。所以，本文将针对投抛块料、爆破截流等方法在水电站施工中的运用进行研究。

一、将截流方法运用到水电站施工中的重要性

在水电站建设中将源河道河床中河流的走向进行封堵、引流，被称为截流，这样做有助于建筑物在河床中的建设。水电站横向围堰施工必须做好截流工作，准确的讲，把河道中水流的流向进行改变就是截流。基于整体规划为基础进行分析，截流技术通常由无戗堤截流法和戗堤法组成。无戗堤截流法是通过运用水力填充法、浮运格箱沉放法、定向爆破法、下闸法等组成；戗堤截流则运用的方法更加广泛，且在水面比河床低时的施工中常用。在操作过程中，首先要倾倒石块，通常分为立堵截流与平堵截流。在水电站施工中，截流是给常重要的工作，这对水利工程 的施工安全性、成本投入、工期等都具有一定的影响。另外，水电站防洪也受截流影响。例如湖南省酉水凤滩水电站主河道截流因施工进度拖后，为抢回工期，于1971年8月8日～8月11日在汛期强行进行截流，遇洪水截流失败；9月5日再次截流，虽然合龙，但截流戗堤不能闭气，渗漏量很大，再遇洪水，戗堤顶部5m高堆石体被洪水冲走；11月16日又进行截流，拦断河床后，因漏水严重，基坑积水无法施工，围堰防渗处理拖延了主体建筑物施工工期，经济上也造成巨大损失。[1]因此，在水电站施工中，必须做好截流施工工期的掌控与截流方案的制定与实施，从而才能防止逾期等问题增加施工成本问题的发生、才能提高工程施工质量。

二、截流水利学计算公式在水电站施工运用中的研究

截流水利学属于物理学范畴，其研究的主要内容包括水位、河流流速、落差等相关参数。在研究期间，全部基于实验为研究基础，因此使用的公式也是经验推导公式。受到施工环境的影响，在水电站施工期间利用截流公式的时候，必然会受到现实因素影响出现误差，因此在实际使用中要适当修正参数。所以，当前截流水力学结果只能提供参考或指导作用。原因是，各个变量的关系在公式中被明确规定，所以才能作为施工建设参数的依据。在实际截流施工中，要根据施工环境状况，合理利用工作，充分考虑当地水温条件等，才能确保截流工作的顺利开展。

三、水电站施工中运用的截流方法

（一）投抛块料法

我国水电站施工建设中投抛块料法是最常用的河道截流方法，其适用与水流速度快、流量大、河道落差大的河道，且应用效果显著。施工操作中，主要是通过将石块或人工块体投抛在龙口位置的方式堵截河道水流，从而实现“引导河流向指定方向流淌”的目的。通常，投抛块截流法还可以分成立堵、平堵、混合赌等。

首先，分析截流平堵。通常在龙口位置进行堵截施工，施工时利用汽车等将填料运输到施工位置，然后顺着龙口依次进行抛掷。抛掷期间，首先选择小料，在流速增加的同时，开始将大块料进行投抛，在水下位置使堆筑戗堤能够均匀的实现上升，达到高出水面即可。经对立堵法和平堵法的研究发现，平堵法中单宽流量、最大流速很小，水流条件很好，可以缓解龙口基床受到的水流冲刷强度。[2]因此，若龙口地基容易被河流冲刷时，则可以选用平堵法。另外，在平堵法使用期间需要建设栈桥与浮桥，因此有助于后续水电站的机械化施工，也可以提高抛掷力度，改善截流施工效果；若施工现场水位较深，那么应放弃使用平堵法，因为此时难以假设浮桥与栈桥，不利于后续施工。

其次，分析立堵方案。把块料运送至施工场地后，利用端进法抛掷块料到占戗堤里面，待河床被截断后停止。通常在流速快、单宽量大、存在楔形水流或者下游存在立体旋涡时都不适合使用该方法，因为水流会对龙口位置造成严重的冲刷，影响堵截效果。另外，若龙口地质条件较差时也不应该选择立堵方案。

最后，分析混合堵方案。将立堵与平堵结合使用的方案被称为混合堵方案，通常存在两种形式，分别是“先立后平”与“先平后立”。一般，要在龙口的两头处分别进行下料，从而实现保护戗堤头的目的，然后要重点开展护堤工程施工，并将龙口底槛抬到一定高度，再应用立堵方案对河流进行截断处理。[3]通常要利用船只实现块料平抛施工，然后在使用汽车倾倒块料的方式进行立堵截流。

（二）水电站施工中运用的爆破截流法

首先，是定向爆破截流法。若需要在峡谷等狭窄地带建设堤坝，受到交通、地质环境等因素的影响，运输设备很难到达指定位置，此时运用定向爆破截流法获得的效果最佳。

其次，是预制混凝土爆破体截流法。通常需要先将混凝土浇筑在河床位置上，当块体开始合拢的时候，利用爆破法将支撑体炸断，然后利用落入河水中的块体封堵龙口。当前此法在实际中应用广泛，且效果突出。不过，爆破截流法在爆炸的时候，会使块体受到较大的抛物力，虽然水流被块体阻断，但是巨大的抛物力也会让石块落入河道后继续挤压坝体，同时产生的大浪也会对戗堤质量产生影响，若控制不当，下游河道可能出现瞬间断流的情况。另外，在对山体岩石等使用定向爆破处理时，必须要做好碎石受到爆炸力影响后飞行轨迹、力道、冲击波的计算，避免引发地震带共鸣。

（三）水电站施工中运用的下闸截流施工法

若需要对人泄水道实施截流处理，此时要先在先在泄水道上建设闸墩，然后进行下闸截流。若存在天然河道，此时可先建设截流闸，然后在进行下闸截流操作，且该法运用广泛。

四、结语

在水电站施工建设中，要根据水电站建设实际需求、现场地质、水流实际状况等因素，合理的选择截流方法，才能确保水电站顺利施工完成，才能确保截流施工可以达到预期目的，从而提高水电站建设质量。

参考文献：

[1]陈荣华，韦海勇.巴江口水电站施工导流设计及技术特点[J].广西水利水电，2014（05）：4.

[2]苏海龙，王松.桃源水电站二期工程截流设计与施工[J].水力发电，2014（06）：5355.